汕頭大學(xué) 2010~2011 學(xué)年春季學(xué)期《普通物理學(xué)》期末考試試卷.doc

汕頭大學(xué) 20102011 學(xué)年春季學(xué)期普通物理學(xué)期末考試試卷開(kāi)課單位 物理系 任課老師 評(píng) 卷 人 物理系五位老師 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 所在開(kāi)課班 所在系/院 工學(xué)院 2011-6-16題號(hào)一二(1)二(2)二(3)二(4)總分得分一 填空題 (每題一分)1. 某質(zhì)量1Kg的質(zhì)點(diǎn)的速度為（SI制）。已知t=0s時(shí)，它過(guò)點(diǎn)（3，-7），則該質(zhì)點(diǎn)所受的合力為 ；它的運(yùn)動(dòng)方程 。 2一物體質(zhì)量為1Kg，受到方向不變的力F=30+40t （SI制）的作用，在開(kāi)始的2s內(nèi)，此力的沖量大小等于 ；若物體的初速率是零，則在2s末物體的速率等于 ，此段時(shí)間（即零到2s末）力所做的功等于 。3. 一無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線，通有電流I，則與導(dǎo)線垂直距離為R處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B = _。4. 一無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線絕緣地緊貼在矩形線圈的中心軸OO上，則直導(dǎo)線與矩形線圈間的互感系數(shù)等于_。+s+2s5. 右圖所示，兩平行的“無(wú)限大”均勻帶電平面，其電荷面密度分別為s和， 則兩平面之間區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為_(kāi)。DABCIOO6. 右圖所示所示，在均勻磁場(chǎng)中有一個(gè)邊長(zhǎng)為的正方形線圈ABCD，通有電流I，線圈平面平行于磁感應(yīng)強(qiáng)度，則(1) AB邊所受安培力等于_，(2) 線圈所受磁力矩大小等于 _ ；(3) 若線圈中沒(méi)有電流，線圈繞穿過(guò)AB、CD中點(diǎn)的中心軸OO以角速度旋轉(zhuǎn)，則線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) _ （設(shè)t=0時(shí)，線圈平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度平行）。7. 已知質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn)的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)方程為：（SI制）那么該簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振幅為 、頻率為 、周期為 、初位相為 、總機(jī)械能為 。質(zhì)點(diǎn)從位置到所需的最短時(shí)間為 。8. 一橫波沿繩子傳播的波動(dòng)方程為：（SI制），該波動(dòng)的波長(zhǎng)為 、波速為 ；當(dāng)繩子上某質(zhì)元經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)振動(dòng)的動(dòng)能達(dá)到最大值，此時(shí)質(zhì)元的彈性勢(shì)能為 。繩子上處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為： ；時(shí)的波動(dòng)方程為： 。9. 當(dāng)觀察者以波速的1/4速度向著相對(duì)介質(zhì)靜止的波源運(yùn)動(dòng)時(shí)，所接收到的頻率為波源頻率的 倍。當(dāng)波源以1/ 4波速向著相對(duì)介質(zhì)靜止的觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者所接收到的頻率為波源頻率的 倍。10. 如下圖所示卡諾正循環(huán)由AB，BC，CD 和DA 四個(gè)不同的可逆過(guò)程組成，這些過(guò)程分別為AB: _ ; BC: _; CD: _; DA: _。111 mol 氦氣在溫度T時(shí)的熱力學(xué)能為_(kāi) (物理常數(shù)用符號(hào)表示)。12剛性雙原子分子的摩爾熱容比 _。13. 工作在溫度分別為和的高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩粗g的熱機(jī)，理論上的最大效率為_(kāi) _。14. 光柵是由大量等寬且等間隔的平行狹縫所構(gòu)成的光學(xué)元件，光柵衍射是單縫 和 干涉的綜合效果。15. 在雙縫干涉試驗(yàn)中，水平放置雙縫的間距為d（雙縫所在平面與水平面垂直），雙縫與屏的間距為D,波長(zhǎng)為的光垂直入射到雙縫所在平面，則屏上相鄰亮紋間距為 。如果入射光由垂直入射到雙縫所在平面改為與水平方向成小角度斜向上入射，則零級(jí)亮紋將 （向上，向下，不動(dòng)）移動(dòng)；相鄰亮紋間距為 （ 變大，變小，不變）。 16. 在單縫夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，觀察屏上第1級(jí)亮紋所對(duì)應(yīng)的單縫處波陣面可劃分為 個(gè)菲涅耳半波帶，若將縫寬增大一倍，原來(lái)1級(jí)亮紋處將是第3級(jí) 紋。二 計(jì)算題1（16分） 一長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為M的均勻細(xì)竿可繞支點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng)，原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài)，如下圖所示?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m,速率為的子彈距支點(diǎn)處水平方向快速射入竿內(nèi)并一起轉(zhuǎn)動(dòng)。把子彈和竿看作一個(gè)系統(tǒng)。求：子彈射入竿內(nèi)瞬間系統(tǒng)剛開(kāi)始繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角速度；此時(shí) 細(xì)竿下端的速度是多少；系統(tǒng)的總動(dòng)量又是多少。2（16分）有N 個(gè)粒子，其速率分布函數(shù)為：（1）作出速率分布曲線并求出常數(shù)；（2）求速率大于的粒子數(shù) ；（3）求粒子的平均速率。3（15分） 如下圖所示，有一半徑為的細(xì)圓環(huán)，帶有電荷+，電荷沿圓環(huán)均勻分布，O為圓環(huán)中心，OX為穿過(guò)圓環(huán)中心與圓環(huán)所在平面垂直的中軸線。（1）求與環(huán)中心距離處P點(diǎn)的電勢(shì)V (選無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn))；（2）求與環(huán)中心距離處P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小；OxxPw（3）若環(huán)以如圖所示的角速度繞OX軸轉(zhuǎn)動(dòng)，求P點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。4 （15分）在玻璃（）表面涂一層增反膜（）。為使此增反膜適用于波長(zhǎng)的光，膜的最小厚度應(yīng)取何值？對(duì)于此膜來(lái)說(shuō)，可見(jiàn)光區(qū)（）什么波長(zhǎng)的光透射最強(qiáng)？汕頭大學(xué) 20102011 學(xué)年春季學(xué)期普通物理學(xué)期末考試試卷參考答案一 填空題1 （SI制）2 140（Ns） 3 4 5 6 7 8 （SI制） （SI制）9 10 等溫膨脹 絕熱膨脹 等溫壓縮 絕熱壓縮11 12 1.413 40%14 衍射 多縫15 向上 不變16 3 暗二 計(jì)算題1解：撞擊過(guò)程系統(tǒng)角動(dòng)量守恒，（2分） （2分） （4分）得 （1分）下端線速度大小是 （2分）開(kāi)始擺動(dòng)時(shí)系統(tǒng)總動(dòng)量： 或 （5分，寫(xiě)出第一步得2分）2. 解 作出速率分布曲線如圖所示. （4分）)(vf0vv02vv0a根據(jù)速率分布函數(shù)的歸一化條件，有（2分）（2分）（根據(jù)圖形得出正確答案給滿分）（2）速率大于v0 的粒子數(shù)為（1分）（1分）（2分）（3）（4分）粒子的平均速率為（1分）（1分）（2分）OxxPwjrra3. 1分解：（1）2分0.5分0.5分2分（2）1分0.5分1分1分（3）1分2分1分 0.5分1分4.解答：光在薄膜的上